DE102009022492A1 - Device for determining the properties of a medium in the form of a liquid or a soft material - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Eigenschaften eines Mediums in Form einer Flüssigkeit oder eines weichen Materials, mit: a) einem akustischen Wellenleiter, der wenigstens zwei sich gegenüberliegende Leitelemente (1, 2) umfasst, die einen mit einem Medium (L) zu füllenden Innenraum (5) begrenzen und die bei Befüllung des Innenraums (5) mit einem Medium (L) jeweils mit einer inneren Oberfläche (11, 21) eine Grenzfläche mit dem Medium (L) ausbilden, b) einem Sender (3) zur Erzeugung akustischer Oberflächenwellen (S1) in dem Wellenleiter, c) einem Empfänger (4) zum Empfang sich entlang des Wellenleiters ausbreitender akustischer Oberflächenwellen (S2), der koppelbar ist mit einer Auswerteeinheit zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften des Mediums (L) auf Basis eines Signals, das der Empfänger (4) beim Empfang der akustischen Oberflächenwellen (S2) generiert, und d) einem Gehäuse (G), in oder an dem wenigstens die Leitelemente (1, 2), der Sender (3) und der Empfänger (4) aufgenommen sind, wobei an der jeweiligen inneren Oberfläche (11, 21) zumindest ein Teilschallwellen (S3) des Mediums (L) umwandelbar ist und zumindest ein Teil der Volumenschallwellen (S3) in akustische Oberflächenwellen (S1, S2) des Wellenleiter umwandelbar ist. Erfindungsgemäß sind die Leitelemente (1, 2) einteilig mit dem den Sender (3) und den Empfänger (4) aufnehmenden Gehäuse (G) ausgebildet.The invention relates to a device for determining the properties of a medium in the form of a liquid or a soft material, comprising: a) an acoustic waveguide comprising at least two opposing vanes (1, 2), one with a medium (L) defining the filling interior (5) and the filling of the interior (5) with a medium (L) each having an inner surface (11, 21) form an interface with the medium (L), b) a transmitter (3) for generating surface acoustic waves (S1) in the waveguide, c) a receiver (4) for receiving along the waveguide propagating surface acoustic waves (S2), which is coupled to an evaluation unit for determining physical properties of the medium (L) based on a signal the receiver (4) generates upon receiving the surface acoustic waves (S2), and d) a housing (G) in or on which at least the guide elements (1, 2), the transmitter (3 ) and the receiver (4) are accommodated, wherein at least one partial sound waves (S3) of the medium (L) is convertible on the respective inner surface (11, 21) and at least a part of the volume sound waves (S3) are transformed into surface acoustic waves (S1, S2 ) of the waveguide is convertible. According to the invention, the guide elements (1, 2) are formed integrally with the housing (G) accommodating the transmitter (3) and the receiver (4).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Eigenschaften eines Mediums in Form einer Flüssigkeit oder eines weichen Materials, insbesondere eines hochviskosen, teigartigen oder pastösen Mediums, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The present invention relates to a device for determining the Properties of a medium in the form of a liquid or a soft material, in particular a high-viscosity, dough-like or pasty medium, according to the generic term of claim 1.

Eine gattungsbildende Vorrichtung ist in der WO 2008/034878 beschrieben. Sie weist einen akustischen Wellenleiter auf, der durch mindestens zwei sich gegenüberliegende Leitelemente in Form von zwei Platten gebildet ist und einen Innenraum umschließt, der mit dem zu messenden Medium gefüllt ist. Zur Füllung des Innenraums und zur Durchführung von Messungen, um Eigenschaften des Mediums zu bestimmen, wird der Wellenleiter beispielsweise in das Medium eingetaucht oder das Medium wird in den Innenraum des Wellenleiters eingefüllt oder durch diesen hindurchgeführt.A generic device is in the WO 2008/034878 described. It has an acoustic waveguide, which is formed by at least two opposing guide elements in the form of two plates and encloses an inner space which is filled with the medium to be measured. For filling the interior and making measurements to determine properties of the medium, the waveguide is immersed, for example, in the medium, or the medium is filled in or passed through the interior space of the waveguide.

Über einen Sender werden akustische Oberflächenwellen in dem Wellenleiter erzeugt, wobei zumindest ein Teil der Energie der akustischen Oberflächenwellen in das Medium eingekoppelt wird, so dass ein Teil der Energie der akustischen Oberflächenwellen in Volumenschallwellen des Mediums umgewandelt wird.about a transmitter will be surface acoustic waves in the Waveguide generated, wherein at least part of the energy of the acoustic Surface waves is coupled into the medium, so that a part of the energy of surface acoustic waves is converted into volume sound waves of the medium.

Aufgrund der Reziprozität dieses Kopplungsprozesses zwischen einer Platte des Wellenleitsensors und dem Medium wird ein Teil der sich in dem Medium ausbreitenden Volumenschallwellen wieder in eine der bzw. beide Platten des Wellenleiters zurück eingekoppelt, so dass darin akustische Oberflächenwellen erzeugt werden. Durch Messung und Auswertung bestimmter Charakteristika dieser akustischen Oberflächenwellen, wie z. B. deren Geschwindigkeit oder deren Amplituden, können chemische und/oder physikalische Eigenschaften des Mediums bestimmt werden.by virtue of the reciprocity of this coupling process between a Plate of the waveguide sensor and the medium becomes a part of itself in the medium propagating volume sound waves back into one of or both plates of the waveguide coupled back, so that surface acoustic waves are generated therein. By measuring and evaluating certain characteristics of this acoustic Surface waves, such as. B. their speed or their amplitudes, can be chemical and / or physical Properties of the medium are determined.

Grundsätzlich werden die Volumenschallwellen unter einem Winkel δ bezogen auf eine vertikale Bezuglinie einer Platte des Wellenleiters in das Medium ausgekoppelt: δ = arcsin(cM/cS). Basically, the volume sound waves are coupled at an angle δ with respect to a vertical reference line of a plate of the waveguide in the medium: δ = arcsin (c M / c S ).

Hierin ist cM Schallgeschwindigkeit der Volumenschallwellen innerhalb des Mediums und cS die Schallgeschwindigkeit der sich entlang einer Platte des akustischen Wellenleiters ausbreitenden akustischen Oberflächenwellen.Here, c M is the sound velocity of the volume sound waves within the medium, and c S is the sound velocity of the acoustic surface waves propagating along a plate of the acoustic waveguide.

In der mit der WO 2008/034878 A2 beschriebenen Vorrichtung werden die (Träger-)Platten bzw. Leitelemente des Wellenleitsensors separat voneinander an einem sie tragenden Gehäuse angeordnet. Die Platten als Leitelemente des Wellenleiters bilden dabei jeweils eine dichtende Abdeckung für einen Hohlraum gegenüber dem mit dem Medium zu füllenden Innenraum. In diesem Hohlraum werden ein Sender und/oder ein Empfänger zur Erzeugung bzw. zum Empfang der akustischen Oberflächenwellen angeordnet und sind ggf. direkt auf einer äußeren, dem Hohlraum zugewandten äußeren Oberfläche eines Leitelements befestigt.In the with the WO 2008/034878 A2 As described apparatus, the (carrier) plates or guide elements of the shaft guide sensor are arranged separately from each other on a housing carrying them. The plates as guide elements of the waveguide each form a sealing cover for a cavity relative to the interior to be filled with the medium. In this cavity, a transmitter and / or a receiver for generating or receiving the surface acoustic waves are arranged and are optionally mounted directly on an outer, the cavity facing outer surface of a guide element.

Diese Konstruktionsform ist jedoch relativ aufwändig bei der Herstellung, da sichergestellt werden muss, dass die die akustischen Oberflächenwellen leitenden Leitelemente den jeweils ihnen zugeordneten Hohlraum gegen das Eindringen des Mediums abdichten. Darüber hinaus ist die Auslegung der separat montierten Leitelemente hinsichtlich der auftretenden mechanischen Belastungen und für eine gewünschte Langzeitstabilität des damit gebildeten Wellenleiters nur relativ aufwändig und kostenintensiv zu gewährleisten.These However, construction is relatively complex in the Production, since it must be ensured that the acoustic Surface wave guiding elements guide each of them Seal the associated cavity against the penetration of the medium. In addition, the design of the separately mounted Guide elements with regard to the mechanical loads occurring and for a desired long-term stability the waveguide thus formed only relatively expensive and cost-intensive to ensure.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile zu überwinden und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Eigenschaften eines Mediums mit einem Wellenleiter weiter zu verbessern.Of the The invention is therefore based on the object, the above-mentioned disadvantages to overcome and a device for determining the properties a medium with a waveguide on.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved with the device of claim 1.

So ist innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Leitelemente des akustischen Wellenleiters, die einen mit dem Medium zu füllenden Innenraum begrenzen und die jeweils eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche aufweisen, einteilig mit einem Gehäuse ausgeführt sind, in oder an dem der Sender und der Empfänger der Vorrichtung aufgenommen sind.So is within the device according to the invention provided that the guiding elements of the acoustic waveguide, which limit an interior to be filled with the medium and each having an inner surface and an outer one Surface have, in one piece with a housing are executed in or on which the transmitter and the receiver of Device are included.

Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Integration der Leitelemente des Wellenleiters in das Gehäuse können u. a. aufwändige Dichtungen zwischen den Leitelementen und dem Gehäuse ausgespart werden. Zudem wird durch die einteilige Ausführung die mechanische Stabilität der gesamten Vorrichtung erhöht. Darüber hinaus können Reflexionen von akustischen Wellen vermieden werden und eine Anhaftung von Gasblasen innerhalb des Mediums an den Leitelementen reduziert werden.With such integration according to the invention the guiding elements of the waveguide in the housing can u. a. elaborate seals between the vanes and the housing be recessed. In addition, by the one-piece design the mechanical stability the entire device increases. Furthermore reflections from acoustic waves can be avoided and an adhesion of gas bubbles within the medium to the vanes be reduced.

Ebenso wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Vorteil verbunden, dass eine höhere Messgenauigkeit erreicht werden kann, da damit mehrere Wellengruppen von akustischen Oberflächenwellen auswertbar sind.As well is with the inventive device of Advantage associated with that achieved a higher measurement accuracy can be because there are several wave groups of surface acoustic waves are evaluable.

Die erfindungsgemäß einteilig mit dem Gehäuse ausgeführten Leitelemente bilden vorzugsweise nicht nur eine Grenzfläche mit dem Medium an ihrer inneren Oberfläche sondern sind zudem derart ausgeführt, dass an einer der inneren Oberfläche gegenüberliegenden äußeren Oberfläche des Leitelements jeweils ein Sender und/oder ein Empfänger der Vorrichtung angeordnet, insbesondere befestigt ist.The guide elements embodied integrally with the housing according to the invention preferably do not only form an interface with the medium on it Rer inner surface but are also designed such that on each of the inner surface opposite the outer surface of the guide element in each case a transmitter and / or a receiver of the device is arranged, in particular fixed.

In diesem Zusammenhang wird es weiterhin als vorteilhaft erachtet, dass die äußere Oberfläche eines Leitelements jeweils einen Hohlraum des Gehäuses berandet, in dem der Sender und/oder der Empfänger aufgenommen ist. Ein solcher Hohlraum kann durch ein Material abtragendes Fertigungsverfahren, wie z. B. durch Drehen, Fräsen oder Bohren, innerhalb des zunächst aus einem Vollmaterial gebildeten Gehäuses bzw. eines entsprechenden Gehäuseabschnitts hergestellt sein. Über eine vorzugsweise relativ kleine und damit einfach abzudichtende Einführöffnung können dann der Sender und/oder der Empfänger in das Innere des Hohlraums einführbar sein.In In this context, it is further considered advantageous that the outer surface of a guide element each bounded a cavity of the housing, in which the Sender and / or the receiver is included. Such a Cavity may be through a material-removing manufacturing process, such as B. by turning, milling or drilling, within the initially formed from a solid material housing or of a corresponding housing section be. About a preferably relatively small and therefore easy To be sealed insertion opening can then the transmitter and / or the receiver in the interior of the cavity be insertable.

Der genannte Hohlraum bzw. die genannten Hohlräume innerhalb des Gehäuses, die an die äußere Oberfläche der Leitelemente angrenzen, sind vorzugsweise mit Luft oder einem anderen Gas oder einem Material befüllt, dass ein Entkoppeln der Schallwellenenergie von dem jeweiligen Leitelement in den angrenzenden Hohlraum unterdrückt. Stattdessen können die Hohlräume auch evakuiert sein.Of the said cavity or said cavities within of the housing, attached to the outer surface adjoin the guide elements are preferably with air or a another gas or a material that fills a decoupling the sound wave energy from the respective guide element in the adjacent Cavity suppressed. Instead, the cavities also be evacuated.

Auch kann es sich bei dem Gehäuse mit den angeformten Leitelementen des Wellenleiters um ein (Spritz-)Gussbauteil handeln.Also It may be the case with the molded guide elements of the waveguide act around a (injection) cast component.

In einer dementsprechenden alternativen Ausführungsvariante ist das Gehäuse in einem Gussverfahren um den darin anzuordnenden Sender und/oder den darin anzuordnenden Empfänger herum hergestellt. Dies bedeutet, dass bei einer Herstellung des Gehäuses beispielsweise der Sender und/oder der Empfänger der Vorrichtung bereits in einer Gussmatrize angeordnet sind, bevor das flüssige Gussmaterial zur Herstellung des Gehäuses in die Gussmatrize eingefüllt wird. Derart kann ein Hohlraum bereits bei der Herstellung des Gehäuses um den Sender und/oder den Empfänger herum ausgeformt werden.In a corresponding alternative embodiment the housing is in a casting process around the to be arranged in it Transmitter and / or the receiver to be arranged around it produced. This means that when making the case for example, the transmitter and / or the receiver of the device already arranged in a cast die before the liquid casting material filled into the casting matrix for the production of the housing becomes. Such a cavity can already in the manufacture of the housing be formed around the transmitter and / or the receiver around.

Weiterhin ist es unter anderem dabei ebenso möglich, dass der Sender und/oder der Empfänger innerhalb eines Materials, aus dem das Gehäuse herstellt ist, eingebettet ist. Hierunter wird beispielsweise verstanden, dass der Sender und/oder der Empfänger der erfindungsgemäßen Vorrichtung abschnittweise oder vollständig formschlüssig innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, indem bei der Fertigung des Gehäuses das zunächst flüssige Material zur Herstellung des Gehäuses den Sender und/oder den Empfänger umgibt und anschließend aushärtet. Dies ist insbesondere bei einer Herstellung des Gehäuses aus Kunststoff in einem Spritzguss-Verfahren in relativ einfacher Weise möglich.Farther Among other things, it is equally possible that the transmitter and / or the recipient within a material from which the housing is made, is embedded. Below this is for example, understood that the transmitter and / or the receiver the device according to the invention in sections or completely positive fit within the housing are arranged by in the manufacture of the housing the initially liquid material for the production of Housing surrounds the transmitter and / or the receiver and then cured. This is special in a production of the housing made of plastic in one Injection molding process in a relatively simple manner possible.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Gehäuse zwei Gehäuseabschnitte auf, in denen jeweils eines der beiden sich gegenüberliegenden Leitelemente integriert bzw. einstückig mit dem zugeordneten Gehäuseabschnitt ausgeformt ist. Bei derartigen Gehäuseabschnitten kann es sich insbesondere zwei Gehäusehälften handeln, zwischen denen der Innenraum für das Medium gebildet ist. So ist das zu vermessende Medium zwischen den Gehäuseabschnitten einfüllbar oder das Gehäuse bzw. die Gehäuseabschnitte sind derart ausgebildet, dass zwischen den Gehäuseabschnitten das zu vermessende Medium durch den Wellenleiter hindurchströmen kann.In an embodiment of the invention Device, the housing has two housing sections on, in each case one of the two opposite ones Guiding integrated or integral with the associated Housing section is formed. In such housing sections in particular, it may be two housing halves act, between which the interior formed for the medium is. So is the medium to be measured between the housing sections einfüllbar or the housing or the housing sections are formed such that between the housing sections the medium to be measured flow through the waveguide can.

In einer Weiterbildung dieser Ausführungsvariante kann das Gehäuse bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgebildet sein, dass ein Abstand der beiden Gehäuseabschnitte voneinander und/oder eine Neigung der beiden Gehäuseabschnitte relativ zueinander einstellbar ist.In a development of this embodiment, the Housing or the device according to the invention be formed such that a distance between the two housing sections from each other and / or an inclination of the two housing sections is adjustable relative to each other.

Vorzugsweise wird das Gehäuse aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, oder aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyoxymethylen (POM) hergestellt. Durch geeignete Wahl des Materials für die Herstellung des Gehäuses ist es beispielsweise ohne Weiteres möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Bestimmung von chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften einer säurehaltigen oder basischen Flüssigkeit als zu vermessendem Medium zu bestimmen.Preferably the housing is made of a metal, in particular stainless steel, or of a plastic, in particular of a polyetheretherketone (PEEK) or polyoxymethylene (POM). By a suitable choice of the material for the manufacture of the housing For example, it is readily possible, the invention Device also for the determination of chemical and / or physical Properties of an acidic or basic liquid to be determined as the medium to be measured.

Da die die akustischen Oberflächenwellen leitenden Leitelemente erfindungsgemäß nicht separat an das Gehäuse montiert und abgedichtet werden müssen, kann der Wellenleiter auch ohne Weiteres vollständig in die zu vermessende Flüssigkeit bzw. das zu vermessende Medium eingetaucht werden, um den zwischen den beiden Leitelementen liegenden Innenraum des Wellenleiters zu füllen.There the conductive surface acoustic waves guide elements According to the invention, not separately to the housing must be mounted and sealed, the waveguide completely readily into the liquid to be measured or the medium to be measured are immersed to the between the interior of the waveguide lying to the two guide elements to fill.

Um eine gegebenenfalls außerhalb des Gehäuses liegende Auswerteeinheit zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften des Mediums zumindest mit dem Empfänger der Vorrichtung zu verbinden, weist das Gehäuse wenigstens eine Kabelführung auf, über die eine Leitung von dem im Inneren des Gehäuses befindlichen Empfänger aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Eine derartige (Daten-)Leitung übermittelt ein Signal, dass der Empfänger bei Empfang der akustischen Oberflächenwellen generiert, an die Auswerteeinheit.Around an optionally located outside of the housing Evaluation unit for determining physical properties of the Medium at least with the receiver of the device connect, the housing has at least one cable guide on, over which a line from the inside of the case located receiver out of the housing is. Such a (data) line transmits a signal that the receiver upon receipt of the surface acoustic waves generated, to the evaluation unit.

Des Weiteren kann auch vorgesehen sein, dass der Empfänger Signale an eine außerhalb des Gehäuses liegende Auswerteeinheit kabellos übermittelt.Furthermore, it can also be provided that the receiver transmits signals to a lying outside of the housing evaluation wirelessly.

In analoger Weise kann vorgesehen sein, dass eine weitere (Steuer-)Leitung zur Ansteuerung des Senders durch eine weitere oder dieselbe Kabelführung verlegt ist.In analogously, it can be provided that a further (control) line to control the transmitter by another or the same cable management is relocated.

Ebenso kann es sich bei den in einer oder mehreren Kabelführungen teilweise aufgenommenen Leitungen um Strom führende Leitungen zur Versorgung des Senders bzw. Empfängers mit elektrischen Strom handeln.As well It may be the case in one or more cable guides partially taken lines to power lines to supply the transmitter or receiver with electrical Act electricity.

Derartige Kabelführungen lassen sich vergleichsweise einfach abdichten, so dass auch beim vollständigen Eintauchen des Wellenleiters in das zu vermessende Medium kein Medium über die Kabelführung in das Innere des Gehäuses gelangt.such Cable guides are relatively easy to seal, so that even when completely immersing the waveguide No medium in the medium to be measured via the cable guide gets into the interior of the housing.

Weiterhin wird es als vorteilhaft erachtet, wenn die wenigstens zwei Leitelemente aus einem nicht-piezoelektrischen Material hergestellt sind.Farther it is considered advantageous if the at least two guiding elements are made of a non-piezoelectric material.

Des Weiteren wird es für die Funktionsweise des Wellenleiters bevorzugt, dass eine Dicke eines der sich gegenüberliegenden Leitelemente derart ist, dass gleichlaufende akustische Oberflächenwellen sich sowohl entlang der inneren Oberfläche als auch entlang der äußeren Oberfläche des jeweiligen Leitelements ausbreiten.Of Further it becomes for the functioning of the waveguide preferred that a thickness of one of the opposite Guiding elements is such that concurrent surface acoustic waves themselves both along the inner surface and along the outer surface of each Spreading guide element.

Für den Sender und/oder den Empfänger der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es bevorzugt, dass diesen einen Wandler (Transducer), insbesondere einen piezoelektrischen Interdigitalwandler, aufweisen. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Sender und der Empfänger jeweils durch einen piezoelektrischen Wandler mit interdigitalen Elektroden gebildet sind.For the transmitter and / or the receiver of the invention Device, it is preferred that these a transducer, in particular a piezoelectric interdigital transducer. In particular, it may be provided that the transmitter and the receiver each by a piezoelectric transducer with interdigital electrodes are formed.

Darüber hinaus kann selbstverständlich vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Sendern und/oder Empfängern verwendet und an und/oder in dem Gehäuse des Wellenleiters aufgenommen ist.About that In addition, it can of course be provided that a Majority of transmitters and / or receivers used and received on and / or in the housing of the waveguide is.

Vorzugsweise weisen die Leitelemente des akustischen Wellenleiters, an denen die akustischen Oberflächenwellen und die Volumenschallwellen jeweils umgewandelt werden, sich gegenüberliegende ebene Platten auf oder werden vollständig aus diesen gebildet. Die inneren Oberflächen der Platte sind dementsprechend eben bzw. plan ausgebildet.Preferably have the guiding elements of the acoustic waveguide on which the surface acoustic waves and the volume sound waves each being transformed, opposing level Plates on or are completely formed from these. The inner surfaces of the plate are accordingly just trained or plan.

In einer alternativen Ausführungsform können die Leitelemente aber auch wenigstens eine gewölbte innere Oberfläche aufweisen. So können die Leitelemente beispielsweise durch sich gegenüberliegende Abschnitte eines Hohlzylinders oder Rohres gebildet sein oder derartige Abschnitte aufweisen, z. B. auch jeweils in Form einer Halbschale ausgebildet sein.In an alternative embodiment, the Guide elements but also at least one domed inner Have surface. So can the guiding elements for example, by opposing sections be formed of a hollow cylinder or tube or such sections have, for. B. also be formed in each case in the form of a half-shell.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind auch durch die Unteransprüche gegeben.Further advantageous embodiment variants of the invention Device are also given by the dependent claims.

Zusätzliche Vorteile und Merkmale werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich werden.additional Advantages and features will become apparent in the description below of an embodiment become clear.

So zeigt dieSo show the

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Wellenleiters für die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit zwei sich gegenüber liegenden und zueinander parallel verlaufenden Platten als Leitelemente des Wellenleiters, die einen mit dem zu vermessenden Medium füllbaren Innenraum beranden. 1 schematically an embodiment of a waveguide for the device according to the invention, with two opposing and mutually parallel plates as guide elements of the waveguide, which bordered a fillable with the medium to be measured interior.

In der geschnittenen Ansicht der 1 ist ein akustischer Wellenleiter mit zwei (Träger-)Platten 1, 2 als Leitelemente des Wellenleiters gezeigt. Die Platten 1 und 2, die einander gegenüber liegen und parallel zueinander entlang einer Erstreckungsrichtung E des Wellenleiters verlaufen, sind aus einem nicht-piezoelektrischen Material hergestellt. Die sich in einem Abstand a gegenüber liegenden Platten 1 und 2 beranden weiterhin einen (kanalförmigen) Innenraum 5 des Wellenleiters, in dem ein zu vermessendes Medium L eingefüllt werden kann oder das durch den Innenraum 5 hindurchströmen kann.In the sectional view of the 1 is an acoustic waveguide with two (carrier) plates 1 . 2 shown as guiding elements of the waveguide. The plates 1 and 2 which are opposed to each other and parallel to each other along an extension direction E of the waveguide are made of a non-piezoelectric material. The at a distance a opposite plates 1 and 2 continue to surround a (canal-shaped) interior 5 the waveguide in which a medium to be measured L can be filled or that through the interior 5 can flow through it.

Eine Durchströmungsrichtung eines flüssigen bzw. fließfähigen Mediums L durch den Innenraum 5 hindurch ist grundsätzlich beliebig und wird durch die Ausbildung von Ein- und Auslassöffnungen an dem Gehäuse G bestimmt. In der 1 könnte somit ein Durchströmen des Mediums L z. B. entlang der Erstreckungsrichtung E und/oder senkrecht dazu erfolgen.A flow direction of a liquid or flowable medium L through the interior 5 is fundamentally arbitrary and is determined by the formation of inlet and outlet openings on the housing G. In the 1 could thus be a flow of the medium L z. B. along the extension direction E and / or perpendicular thereto.

Die beiden Platten 1 und 2 des Wellenleiters der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind integral mit einem Gehäuse G des Wellenleiters gefertigt, das sowohl einen Sender 3 als auch einen Empfänger 4 in seinem Inneren beherbergt. Dabei ist jede der Platten 1, 2 einstückig bzw. einteilig mit einem Gehäuseabschnitt G1 bzw. G2 des Gehäuses hergestellt, die in der vorliegenden Schnittansicht zwei zueinander symmetrische Gehäusehälften des Gehäuses G bilden.The two plates 1 and 2 the waveguide of the device according to the invention are made integral with a housing G of the waveguide, both a transmitter 3 as well as a receiver 4 housed in its interior. Here is each of the plates 1 . 2 in one piece or integrally made with a housing portion G1 or G2 of the housing, which form two mutually symmetrical housing halves of the housing G in the present sectional view.

Beide Platten 1, 2 weisen jeweils eine innere Oberfläche 11 bzw. 21 auf, die jeweils dem Innenraum 5 mit dem Medium L zugewandt ist und jeweils eine Grenzfläche mit dem Medium L ausbildet. Innerhalb eines jeden Gehäuseabschnitts G1 und G2 ist weiterhin ein innen liegender, vollständig umschlossener Hohlraum H1 bzw. H2 gebildet, dem jeweils eine äußere Oberfläche 12 bzw. 22 der Platte 1 bzw. 2 zugewandt ist. Diese äußere Oberfläche 12, 22 liegt der inneren Oberfläche 11 bzw. 21 der jeweiligen Platte 1 bzw. 2 gegenüber und bildet eine Seitenwand des jeweiligen Hohlraums H1 bzw. H2.Both plates 1 . 2 each have an inner surface 11 respectively. 21 on, each one the interior 5 with the medium L faces and forms an interface with the medium L in each case. Within each housing section G1 and G2 is still an inboard, completely enclosed Sener cavity H1 or H2 formed, each having an outer surface 12 respectively. 22 the plate 1 respectively. 2 is facing. This outer surface 12 . 22 lies the inner surface 11 respectively. 21 the respective plate 1 respectively. 2 opposite and forms a side wall of the respective cavity H1 or H2.

Innerhalb des an die (erste) Platte 1 angrenzenden Hohlraums H1 ist der Sender 3 angeordnet. Bei dem Sender 3 handelt es sich um einen piezoelektrischen Wandler mit interdigitalen Elektroden, der auf der äußeren Oberfläche 12 der Platte 1 befestigt ist. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung des Senders 3 durch Kleben, so dass dieser einfach und zügig zu montieren ist.Within the to the (first) plate 1 adjacent cavity H1 is the transmitter 3 arranged. At the transmitter 3 it is a piezoelectric transducer with interdigital electrodes on the outer surface 12 the plate 1 is attached. Preferably, the attachment of the transmitter takes place 3 by gluing, so that it is easy and quick to assemble.

Der Empfänger 4 wiederum ist in dem an die (zweite) Platte 2 angrenzenden Hohlraum H2 angeordnet und ist an der äußeren Oberfläche 22 dieser Platte 2 befestigt. Dabei befindet sich der Empfänger 4 im Bereich eines ersten Endes des Wellenleiters, während der Sender 3 im Bereich eines anderen, zweiten Endes des Wellenleiters angeordnet ist und sich der Wellenleiter in der dargestellten Querschnittsansicht zwischen diesen beiden Enden entlang der Erstreckungsrichtung E erstreckt.The recipient 4 again, in the one to the (second) plate 2 disposed adjacent cavity H2 and is on the outer surface 22 this plate 2 attached. This is the receiver 4 in the region of a first end of the waveguide, while the transmitter 3 is arranged in the region of another, second end of the waveguide and the waveguide extends in the illustrated cross-sectional view between these two ends along the extension direction E.

Über den Sender 3 werden akustische Oberflächenwellen S1 in der ersten Platte 1 erzeugt, sobald dem Sender 3 elektrischer (Wechsel-)Strom zugeführt wird. Ein Teil der Energie dieser erzeugten akustischen Oberflächenwellen wird an der Grenzfläche der inneren Oberfläche 11 als Volumenschallwelle S3 in das Medium L eingekoppelt bzw. in Volumenschallwellen S3 des Mediums L umgewandelt.About the transmitter 3 become surface acoustic waves S1 in the first plate 1 generated as soon as the sender 3 electrical (alternating) power is supplied. Part of the energy of these generated surface acoustic waves is at the interface of the inner surface 11 as volume sound wave S3 coupled into the medium L or converted into volume sound waves S3 of the medium L.

Die beiden Platten 1, 2 bestehen vorzugsweise aus einem nicht-piezoelektrischen Material und weisen eine Dicke d auf, die kleiner oder gleich der Wellenlänge der erzeugten akustischen Oberflächenwellen ist. Gegebenenfalls weisen damit die akustischen Oberflächenwellen, die sich innerhalb der Platten 1, 2 ausbreiten, Lamb-Wellen (oder Wellentypen im Transitionsbereiech von Lamb-Wellen und Rayleigh-Wellen) auf, die sich sowohl entlang der inneren Oberfläche 11, 21 als auch entlang der äußeren Oberfläche 12, 22 der jeweiligen Platte 1, 2 ausbreiten. In Abhängigkeit der Dicke d der Platten 1, 2 werden die akustischen Oberflächenwellen im Wesentlichen in Form von Lamb-Wellen (d kleiner als die Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen) oder in Form von Wellen aus dem Transitionsbereich zwischen Lamb-Wellen und Rayleigh-Wellen (d gleich der Wellenlänge der akustischen Oberflächenwellen) vorliegen. In jedem Fall breiten sich die akustischen Oberflächenwellen entlang beider Oberflächen 11, 12 bzw. 21, 22 der Platte 1 bzw. 2 aus.The two plates 1 . 2 are preferably made of a non-piezoelectric material and have a thickness d which is less than or equal to the wavelength of the generated surface acoustic waves. Optionally, thus indicate the surface acoustic waves that occur within the plates 1 . 2 Lamb waves (or modes in the transition region of Lamb waves and Rayleigh waves) propagate along both the inner surface 11 . 21 as well as along the outer surface 12 . 22 the respective plate 1 . 2 spread. Depending on the thickness d of the plates 1 . 2 For example, the surface acoustic waves will be substantially in the form of Lamb waves (d less than the wavelength of the surface acoustic waves) or in the form of waves from the transition region between Lamb waves and Rayleigh waves (d equal to the wavelength of the surface acoustic waves). In any case, the surface acoustic waves propagate along both surfaces 11 . 12 respectively. 21 . 22 the plate 1 respectively. 2 out.

Wie in der 1 veranschaulicht, verlaufen akustische Oberflächenwellen S1 damit ausgehend von dem Sender 3 entlang der Erstreckungsrichtung E der ersten Platte 1. Ein Teil der Schallwellenenergie der entlang der inneren Oberfläche 11 der ersten Platte 1 laufenden akustischen Oberflächenwellen wird in das innerhalb des Innenraums 5 befindliche Medium L eingekoppelt, so dass Volumenschallwellen S3 innerhalb des Mediums L erzeugt werden. Dabei ist eine Ausbreitungsrichtung dieser eingekoppelten Volumenschallwellen S3 um einen charakteristischen Winkel δ relativ zu einer vertikalen Referenzlinie entlang der flachen Oberfläche 11 der ersten Platte 1 geneigt.Like in the 1 illustrates surface acoustic waves S1 so that starting from the transmitter 3 along the extension direction E of the first plate 1 , Part of the sound wave energy along the inner surface 11 the first plate 1 ongoing surface acoustic waves will be in the inside of the interior 5 located medium L coupled, so that volume sound waves S3 are generated within the medium L. In this case, a propagation direction of these coupled volume sound waves S3 is at a characteristic angle δ relative to a vertical reference line along the flat surface 11 the first plate 1 inclined.

Sobald die Volumenschallwelle S3 an der inneren Oberfläche 21 der gegenüber liegenden zweiten Platte 2 angelangt, wird ein Teil ihrer Energie in die zweite Platte 2 eingekoppelt, so dass hierin akustische Oberflächenwellen S2 (beispielsweise in Form von Lamb-Wellen oder Oberflächenwellen im Transitionsbereich) erzeugt werden, die sich entlang der Erstreckungsrichtung E der zweiten Platte 2 ausbreiten. Auch die akustischen Oberflächenwellen S2 der zweiten Platte 2 breiten sich sowohl entlang der inneren Oberfläche 21 als auch entlang der äußeren Oberfläche 22 der zweiten Platte 2 aus.Once the volume sound wave S3 on the inner surface 21 the opposite second plate 2 Once you have reached, part of your energy is in the second plate 2 coupled therewith so that acoustic surface waves S2 (for example in the form of Lamb waves or surface waves in the transition region) S2 are generated along the extension direction E of the second plate 2 spread. Also the surface acoustic waves S2 of the second plate 2 spread both along the inner surface 21 as well as along the outer surface 22 the second plate 2 out.

Zu jedem Zeitpunkt, an dem die Volumenschallwelle S3 an der inneren Oberfläche 11 oder 21 der Platten 1, 2 angelangt, wird ein Teil ihrer Schallwellenenergie in die jeweilige Platte 1, 2 eingekoppelt und werden akustische Oberflächenwellen S1, S2 in der jeweiligen Platte 1, 2 erzeugt. Während die Intensität der Volumenschallwellen S3 auf ihrem zick-zack-förmigen Ausbreitungspfad (in der 1 mit P2 gekennzeichnet) abnimmt, nimmt die Schallwellenenergie der akustischen Oberflächenwellen S1, S2 innerhalb der Platten 1, 2 durch die Einkopplung der Schallwellenenergie des Mediums L entlang deren, mit P1 bezeichneten Ausbreitungspfad zu.At any time at which the volume sound wave S3 on the inner surface 11 or 21 the plates 1 . 2 reached, part of their sound wave energy in the respective plate 1 . 2 coupled and surface acoustic waves S1, S2 in the respective plate 1 . 2 generated. While the intensity of the volume sound waves S3 on their zigzag-shaped propagation path (in the 1 denoted by P2), the acoustic wave energy of the surface acoustic waves S1, S2 within the plates decreases 1 . 2 by coupling in the sound wave energy of the medium L along its propagation path labeled P1.

Wie in der 1 ersichtlich ist, erreicht die Volumenschallwelle S3, die unter dem Winkel δ in das Medium an der inneren Oberfläche 11 der ersten Platte 1 eingekoppelt wurde, den Empfänger 4 an einer Interaktionsstelle I2''', indem sie entlang des zick-zack-förmigen Ausbreitungspfads P2 innerhalb des Mediums L voranschreitet und ihre Schallwellenenergie an der Interaktionsstelle I2''' in die zweite Platte 2 eingekoppelt wird.Like in the 1 is apparent, reaches the volume sound wave S3, which at the angle δ in the medium on the inner surface 11 the first plate 1 was coupled to the receiver 4 at an interaction point I2 ''', proceeding along the zigzag propagation path P2 within the medium L, and its sound wave energy at the interaction point I2''' into the second plate 2 is coupled.

Darüber hinaus wird aber weiterhin ein Teil ihrer Schallwellenenergie an einer Mehrzahl von weiteren Interaktionsstellen I2, I2' und I2'' in die zweite Platte 2 eingekoppelt, so dass hier akustische Oberflächenwellen S2 gebildet bzw. verstärkt werden. Auf diese Weise breiten sich akustische Oberflächenwellen S2 entlang der zweiten Platte 2 über eine vergleichsweise große Strecke aus, bevor sie den Empfänger 4 erreichen.In addition, however, a portion of their sound wave energy at a plurality of further interaction points I2, I2 'and I2''in the second plate 2 coupled, so that acoustic surface waves S2 are formed or amplified here. In this way, surface acoustic waves S2 propagate along the second plate 2 over a comparatively long distance before reaching the receiver 4 to reach.

Über den Unterschied in den Laufzeiten entlang des Ausbreitungspfades P1 zu dem Empfänger 4 gelangender Oberflächenwellen S2 können mittels einer mit dem Empfänger 4 verbundenen Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung (nicht dargestellt) charakteristische Eigenschaften des Mediums L – hier einer Flüssigkeit – bestimmt werden. Hierzu generiert und übermittelt der Empfänger 4 ein oder eine Mehrzahl von Signalen an die Auswerteeinheit, wenn der Empfänger 4 ihn erreichende akustische Oberflächenwellen S2 detektiert.About the difference in transit times along the propagation path P1 to the receiver 4 passing surface waves S2 can by means of a receiver 4 associated evaluation unit of the device according to the invention (not shown) characteristic properties of the medium L - here a liquid - are determined. For this the receiver generates and transmits 4 one or a plurality of signals to the evaluation unit when the receiver 4 him reaching surface acoustic waves S2 detected.

So kann auf Basis zeitlich nacheinander an dem Empfänger 4 eintreffender akustischer Oberflächenwellen S2 bzw. Gruppen von Oberflächenwellen S2 auf die Schallgeschwindigkeit innerhalb des Mediums L rückgeschlossen werden. Da die gemessenen Laufzeiten der durch die Volumenschallwellen S3 an den Interaktionsstellen I2, I2', I2'' und I2''' eingekoppelten akustischen Oberflächenwellen S2 von den Eigenschaften des Mediums L beeinflusst werden (insbesondere durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Volumenschallwellen S3 innerhalb des Mediums L und der Größe des Winkels δ), können derart durch die Auswerteeinheit physikalische und/oder chemische Eigenschaften des zu vermessenden Mediums L bestimmt werden.So can be timed consecutively at the receiver 4 Incoming acoustic surface waves S2 or groups of surface waves S2 on the speed of sound within the medium L are inferred. Since the measured transit times of the surface acoustic waves S 2 coupled to the interaction sites I 2, I 2 ', I 2''and I 2''' are influenced by the properties of the medium L (in particular by the propagation velocity of the volume sound waves S 3 within the medium L 1 and L 2) the size of the angle δ), the physical and / or chemical properties of the medium L to be measured can be determined by the evaluation unit.

Analog können unterschiedliche Amplituden der durch den Empfänger 4 gemessenen akustischen Oberflächenwellen S2 zur Bestimmung physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften des Mediums L herangezogen werden.Analogously, different amplitudes of the through the receiver 4 measured acoustic surface waves S2 are used for determining physical and / or chemical properties of the medium L.

Falls das Gehäuse G der Vorrichtung das Gehäuse dazu eingerichtet und vorgesehen ist, dass das zu vermessende Medium L durch den Innenraum 5 hindurchströmt, kann weiterhin vorgesehen sein, dass mittels der Vorrichtung eine Strömungsgeschwindigkeit des durch den Innenraum 5 hindurchströmenden Mediums L bestimmbar ist. So hat die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums Einfluss auf die Laufzeiten der an dem Empfänger 4 empfangenen akustischen Oberflächenwellen S2, so dass daraus auf die Strömungsgeschwindigkeiten rückgeschlossen werden kann.If the housing G of the device, the housing is arranged and provided that the medium to be measured L through the interior 5 flows through, can also be provided that by means of the device, a flow velocity through the interior 5 flowing through medium L can be determined. Thus, the flow rate of the medium has an influence on the transit times at the receiver 4 received surface acoustic waves S2, so that it can be deduced from the flow velocities.

In einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse G wenigstens einen Sender 3 und einen Empfänger 4 auf, die beide einem Leitelement bzw. einer Platte 1, 2 zugeordnet sind, an dessen inneren Oberfläche 11 bzw. 21 über den Sender 3 erzeugte akustische Oberflächenwellen S2 in Volumenschallwellen S3 umwandelbar sind. Mit anderen Worten sind beispielsweise der Sender 3 und ein (ggf. zusätzlicher) Empfänger an einem gemeinsamen Leitelement, bspw. der ersten Platte 1 oder der zweiten Platte 2 angeordnet. So könnte ein zusätzlicher Empfänger an der äußeren Oberfläche 12 der ersten Platte 1 gegenüber dem in der 1 gezeigten Empfänger 4 der zweiten Platte 2 angeordnet sein.In a further embodiment, the housing G has at least one transmitter 3 and a receiver 4 on, both a guide element or a plate 1 . 2 are assigned to the inner surface 11 respectively. 21 over the transmitter 3 generated surface acoustic waves S2 in volume sound waves S3 are convertible. In other words, for example, the transmitter 3 and a (possibly additional) receiver on a common guide element, for example. The first plate 1 or the second plate 2 arranged. So could an additional receiver on the outer surface 12 the first plate 1 opposite to that in the 1 shown receiver 4 the second plate 2 be arranged.

Die Vorrichtung ist nun weiterhin dazu ausgebildet und eingerichtet, anhand der von diesem Empfänger empfangenen akustischen Oberflächenwellen S2 eine Temperatur des Mediums L zu bestimmen. Dies ist möglich, da insbesondere die Geschwindigkeit der akustischen Oberflächenwellen S2 entlang des Leitelements bzw. der Platte 1, 2, an dem der Sender 3 angeordnet ist (vorliegend die ersten Platte 1), wesentlich von der Temperatur des Mediums L abhängt.The device is now furthermore designed and set up to determine a temperature of the medium L on the basis of the surface acoustic waves S2 received by this receiver. This is possible because in particular the speed of the surface acoustic waves S2 along the guide element or the plate 1 . 2 to which the transmitter 3 is arranged (in this case, the first plate 1 ), depends substantially on the temperature of the medium L.

Um die Platten 1, 2 gegenüber den sie angrenzenden und den Sender 3 bzw. den Empfänger 4 aufnehmenden Hohlraum H1 bzw. H2 nicht aufwändig abdichten zu müssen, sind die Platten 1 und 2 erfindungsgemäß einteilig mit dem jeweiligen Gehäuseabschnitt G1, G2 bzw. einteilig mit dem Gehäuse G ausgeführt. Dabei können die Hohlräume H1 und H2 beispielsweise durch ein Material abtragendes insbesondere spanabhebendes Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Drehen, Fräsen oder Bohren, aus einem Vollmaterial des jeweiligen Gehäuseabschnitts G1, G2 gebildet sein. Hierbei werden dann der Sender 3 bzw. der Empfänger 4 über eine Einführöffnung innerhalb des Hohlraums H1 bzw. H2 positioniert. Die Befestigung des Senders 3 und des Empfängers 4 an der äußeren Oberfläche 12 bzw. 22 der ihnen zugeordneten Platte 1 bzw. 2 erfolgt vorzugsweise durch Kleben.To the plates 1 . 2 opposite them and the transmitter 3 or the recipient 4 The receiving cavity H1 or H2 do not have to seal consuming, are the plates 1 and 2 according to the invention in one piece with the respective housing portion G1, G2 or in one piece with the housing G. In this case, the cavities H1 and H2 can be formed, for example, by a material-removing, in particular machining production method, such as, for example, turning, milling or drilling, from a solid material of the respective housing section G1, G2. Here then the transmitter 3 or the recipient 4 positioned via an insertion opening within the cavity H1 or H2. The attachment of the transmitter 3 and the recipient 4 on the outer surface 12 respectively. 22 the plate assigned to them 1 respectively. 2 is preferably done by gluing.

Eine Einführöffnung, über die der Sender 3 bzw. Empfänger 4 in das Innere des Hohlraums H1, H2 einführbar ist, befindet sich bevorzugt an einer Außenseite des Gehäuses G. Mit anderen Worten, die Einführöffnung mündet gerade nicht in den Innenraum 5, in dem sich das zu vermessende Medium L befindet bzw. durch den das zu vermessende Medium L hindurch strömt. Da es sich bei dem Medium L insbesondere um eine säurehaltige oder basische Flüssigkeit handeln kann, wird auf diese Weise vermieden, dass eine Abdichtung der Einführöffnung (nicht dargestellt) dem Medium direkt ausgesetzt ist. Auch ein eventueller Einfluss auf die Messung durch den gezeigten Wellenleiter kann sicher ausgeschlossen werden, wenn sich die Einführöffnung nicht an einer der Platten 1, 2 bzw. deren inneren (11, 21) oder äußeren Oberflächen (12, 22) und damit beispielsweise angrenzend an den Innenraum 5 befindet.An insertion opening, over which the transmitter 3 or receiver 4 is inserted into the interior of the cavity H1, H2 is preferably located on an outer side of the housing G. In other words, the insertion does not open into the interior 5 in which the medium L to be measured is located or through which the medium L to be measured flows. In particular, since the medium L can be an acidic or basic liquid, it is avoided that a seal of the insertion opening (not shown) is directly exposed to the medium. A possible influence on the measurement by the waveguide shown can be safely excluded if the insertion opening is not on one of the plates 1 . 2 or their inner ( 11 . 21 ) or outer surfaces ( 12 . 22 ) and thus, for example, adjacent to the interior 5 located.

Selbstverständlich kann aber vorgesehen sein, dass der gezeigte Wellenleiter mit dem Gehäuse G vollständig in das zu vermessende Medium L eingetaucht werden kann. Die Abdichtung einer Einführöffnung an den Gehäuseabschnitten G1 und G2 ist dann aber immer noch einfacher zu realisieren als dies bei separat an dem jeweiligen Gehäuseabschnitt G1, G2 zu montierenden Platten 1, 2 der Fall wäre.Of course, it can be provided that the waveguide shown with the housing G can be completely immersed in the medium to be measured L. However, the sealing of an insertion opening on the housing sections G1 and G2 is then still easier to implement than in the case of plates to be mounted separately on the respective housing section G1, G2 1 . 2 the case would be.

Weiterhin kann die Einführöffnung als Kabelführung dienen, über die von außen eine Leitung zu dem Sender 3 bzw. zu dem Empfänger 4 geführt ist. Eine solche Leitung kann sowohl zur Versorgung der genannten elektronischen Komponenten mit elektrischem Strom vorgesehen sein, eine solche Leitung kann aber auch als Daten- oder Steuerleitung ausgebildet sein, um die Funktion des Senders 3 zu steuern oder von dem Empfänger generierte Signale an eine außerhalb des Gehäuses G befindliche Auswerteeinheit zu übermitteln.Furthermore, the insertion can serve as a cable guide, on the outside of a line to the transmitter 3 or to the recipient 4 is guided. Such a line can be provided both for the supply of said electronic components with electrical current, such a line can also be designed as a data or control line to the function of the transmitter 3 to control or transmit signals generated by the receiver to an evaluation unit located outside of the housing G.

Ebenso kann eine Vielzahl unterschiedlicher Leitungen über eine einzige gemeinsame Einführöffnung aus dem jeweiligen Hohlraum H1, H2 aus dem Gehäuse B herausgeführt sein.As well can use a variety of different wires over one single common insertion opening from the respective Cavity H1, H2 led out of the housing B. be.

Alternativ oder ergänzend können eine einzelne oder mehrere von der Einführöffnung unterschiedliche Kabelführungen in dem Gehäuse G hergestellt sein, über die Leitung aus dem Gehäuse G herausgeführt sind.alternative or in addition, one or more different cable guides from the insertion opening be made in the housing G, via the line are led out of the housing G.

Des Weiteren kann eine elektronische Auswerteeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch innerhalb des Gehäuses G aufgenommen sein. Die Auswerteeinheit kann in einer Weiterbildung somit beispielsweise zur Speicherung der Signale eingerichtet und vorgesehen sein, die von dem Empfänger 4 übermittelt wurden, und dann nach der Messung die gespeicherten und ggf. ausgewerteten Signale über eine an dem Gehäuse G vorgesehene Steckverbindung an eine Rechnereinheit, wie z. B. ein Computersystem, übertragen.Furthermore, an electronic evaluation unit of the device according to the invention can also be accommodated within the housing G. The evaluation unit can thus be set up and provided in a further development, for example, for storing the signals received from the receiver 4 were transmitted, and then after the measurement, the stored and possibly evaluated signals via a provided on the housing G connector to a computer unit, such. A computer system.

In einer weiteren Ausführungsvariante werden der Sender 3 und der Empfänger 4 bereits vor der Ausformung des Gehäuses G in einer Spritzguss-Matrize angeordnet. Durch entsprechende Ausgestaltung der Spritzguss-Matrize wird das (Guss-)Material, aus dem das Gehäuse G hergestellt ist, in flüssiger Form um den Sender 3 und den Empfänger 4 herum in die Spritzguss-Matrize eingebracht, so dass der Sender 3 und der Empfänger 4 jeweils vollständig von dem Material des Gehäuses G umschlossen sind.In a further embodiment, the transmitter 3 and the receiver 4 already arranged prior to the formation of the housing G in an injection molding die. By appropriate design of the injection molding die, the (cast) material from which the housing G is made, in liquid form to the transmitter 3 and the receiver 4 placed around in the injection mold, so that the transmitter 3 and the receiver 4 are completely enclosed by the material of the housing G, respectively.

Die Hohlräume H1 und H2 sind dann beispielsweise bereits in der Spritzguss-Matrize als Negativform vorgesehen, so dass der Sender 3 und der Empfänger 4 nach dem Aushärten des Materials des Gehäuses G in dem jeweiligen Hohlraum H1, H2 eingeschlossen sind, ohne dass eine nachträgliche Abdichtung des jeweiligen Hohlraums H1, H2 notwendig wäre. Gegebenenfalls können auch bereits etwaige Leitungen in die Spritzguss-Matrize vor der Einfüllung des flüssigen Materials für das Gehäuse G angeordnet werden, so dass diese bereits bei der Herstellung des Gehäuses G in diesem eingebettet und aus dem Inneren des jeweiligen Hohlraums H1, H2 nach außen geführt sind.The cavities H1 and H2 are then for example already provided in the injection molding die as a negative mold, so that the transmitter 3 and the receiver 4 are enclosed after curing of the material of the housing G in the respective cavity H1, H2, without a subsequent sealing of the respective cavity H1, H2 would be necessary. Optionally, any lines already in the injection molding die can be arranged before the filling of the liquid material for the housing G, so that they already embedded in the manufacture of the housing G in this and out of the interior of the respective cavity H1, H2 to the outside are.

Abweichend von der Darstellung der 1 können der Sender 3 und der Empfänger 4 auch innerhalb des Materials für die Herstellung des Gehäuses G wenigstens abschnittsweise eingebettet sein.Deviating from the presentation of 1 can the transmitter 3 and the receiver 4 also be embedded within the material for the production of the housing G at least in sections.

So kann beispielsweise innerhalb einer Spritzguss-Matrize eine Aufnahme bzw. Aussparung vorgesehen sein, in die der Sender 3 bzw. der Empfänger 4 einsetzbar ist, so dass bei der Einfüllung des flüssigen Materials zur Herstellung des Gehäuses G in die Spritzguss-Matrize der Sender 3 bzw. der Empfänger 4 zumindest abschnittsweise direkt mit dem flüssigen Material in Kontakt gebracht wird. Das aushärtende Material des Gehäuses g bildet damit eine formschlüssige Einfassung für den Sender 3 und/oder den Empfänger 4, so dass dessen bestimmungsgemäße Position innerhalb des Gehäuses G sichergestellt werden kann.Thus, for example, be provided within an injection molding die a receptacle or recess into which the transmitter 3 or the recipient 4 can be used, so that when filling the liquid material for the production of the housing G in the injection molding die of the transmitter 3 or the recipient 4 at least in sections directly into contact with the liquid material. The thermosetting material of the housing g thus forms a positive enclosure for the transmitter 3 and / or the recipient 4 , so that its intended position within the housing G can be ensured.

Um weiterhin einen mit Luft oder Gas gefüllten Hohlraum H1, H2 innerhalb des Gehäuses G vorsehen zu können, der unmittelbar an die äußere Oberfläche 12 bzw. 22 der Platte 1 bzw. 2 angrenzt, kann vorgesehen sein, dass der Sender 3 bzw. der Empfänger 4 in der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante nur abschnittsweise vom Material des Gehäuses G umgeben ist bzw. nicht vollständig in dem Material des Gehäuses G eingebettet ist. Hierfür bildet beispielsweise die äußere Oberfläche 12 bzw. 22 eine napf- oder topfförmige Aufnahme aus, in die der Sender 3 bzw. der Empfänger 4 formschlüssig aufgenommen ist.Furthermore, in order to be able to provide a cavity H1, H2 filled with air or gas within the housing G, which directly adjoins the outer surface 12 respectively. 22 the plate 1 respectively. 2 adjacent, it can be provided that the transmitter 3 or the recipient 4 is only partially surrounded in the embodiment described above by the material of the housing G or is not completely embedded in the material of the housing G. For this example, forms the outer surface 12 respectively. 22 a cup or cup-shaped receptacle into which the transmitter 3 or the recipient 4 is recorded positively.

Ein solche formschlüssige Aufnahme für den Sender 3 und/oder den Empfänger 4 kann auch mittels eines Material abtragenden Verfahrens innerhalb eines Hohlraums H1, H2 hergestellt sein.Such a positive recording for the transmitter 3 and / or the recipient 4 can also be made by means of a material-removing method within a cavity H1, H2.

Alternativ können der Sender 3 und/oder der Empfänger 4 vollständig von Material des Gehäuses G umschlossen sein, so dass derart bei Herstellung des Gehäuses G kein Hohlraum H1, H2 ausgebildet wird oder der Hohlraum H1, H2 zumindest nicht den Sender 3 bzw. den Empfänger 4 beinhaltet.Alternatively, the transmitter 3 and / or the recipient 4 be completely enclosed by material of the housing G, so that no cavity H1, H2 is formed during manufacture of the housing G or the cavity H1, H2 at least not the transmitter 3 or the recipient 4 includes.

Wesentlich bleibt in jedem Fall, dass die Platte 1, 2 als Leitelement des akustischen Wellenleiters integral mit dem jeweiligen Gehäuseabschnitt G1, G2 gefertigt ist, so dass dessen dem Innenraum 5 zugewandte Flächen aktive Oberflächen 11, 21 des Wellenleiters sind und der zusätzliche Einbau von Dichtungen für separat montierbare Platten 1, 2 entfällt.In any case, it remains essential that the plate 1 . 2 is made as a guide element of the acoustic waveguide integral with the respective housing portion G1, G2, so that its the interior 5 facing surfaces active surfaces 11 . 21 of the waveguide and the additional installation of seals for separately mountable plates 1 . 2 eliminated.

Abweichend von der gezeigten Ausführungsform mit ebenen Platten 1, 2 als Leitelementen des Wellenleiters können die Leitelemente mit gewölbten inneren Oberflächen versehen sein. Derartige Leitelemente können beispielsweise durch gewölbte, sich gegenüberliegende Rohrabschnitte gebildet sein, so dass der von ihnen berandete Innenraum 5 im Wesentlichen rohrförmig ausgestaltet ist.Notwithstanding the embodiment shown with flat plates 1 . 2 as guide elements of the waveguide, the guide elements can be provided with curved inner surfaces. Such guide elements, for example, by curved, itself opposite pipe sections are formed, so that the interior bounded by them 5 is designed substantially tubular.

In einer Weiterbildung des Ausführungsbeispiels der 1 können auch mehrere Sender 3 und/oder mehrere Empfänger 4 innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden. Diese können dann analog zu dem gezeigten Sender 3 und dem gezeigten Empfänger 4 sowie analog der vorherigen Ausführungen innerhalb des Gehäuses G aufgenommen sein.In a further development of the embodiment of the 1 can also have multiple stations 3 and / or multiple recipients 4 be used within the device according to the invention. These can then be analogous to the transmitter shown 3 and the receiver shown 4 as well as be taken up analogous to the previous versions within the housing G.

In einer Weiterbildung der gezeigten Vorrichtung ist der Abstand a und/oder die Neigung der beiden Gehäuseabschnitte G1 und G2 zueinander (stufenlos) einstellbar. Derart können die Abmessungen und die Form des das Medium L aufnehmenden Innenraums 5 variabel sein.In a further development of the device shown, the distance a and / or the inclination of the two housing sections G1 and G2 to each other (continuously) adjustable. Thus, the dimensions and the shape of the medium L accommodating the interior 5 be variable.

Das Gehäuse G wird vorzugsweise aus Metall, zum Beispiel aus Edelstahl, oder aus einem Kunststoff, zum Beispiel Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyoxyethylen (POM), hergestellt sein.The Housing G is preferably made of metal, for example Stainless steel, or of a plastic, for example polyetheretherketone (PEEK) or polyoxyethylene (POM).

11
(erstes) Leitelement/Platte(First) Vane / plate
1111
Innere OberflächeInner surface
1212
Äußere OberflächeOuter surface
22
(zweites) Leitelement/Platte(Second) Vane / plate
2121
Innere OberflächeInner surface
2222
Äußere OberflächeOuter surface
33
Sendertransmitter
44
Empfängerreceiver
55
Innenrauminner space
aa
Abstanddistance
dd
Dickethickness
Ee
Erstreckungsrichtungextension direction
GG
Gehäusecasing
G1, G2G1, G2
Gehäuseabschnitthousing section
H1, H2H1, H2
Hohlraumcavity
I2, I2', I2''I2, I2 ', I2' '
InteraktionsstellenInteraction sites
LL
Mediummedium
P1, P2P1, P2
Ausbreitungspfadpropagation path
S1, S2S1, S2
Akustische Oberflächenwelleacoustic surface wave
S3S3
VolumenschallwelleBulk acoustic wave
δδ
Winkelangle

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 2008/034878 [0002] - WO 2008/034878 [0002]
  • - WO 2008/034878 A2 [0007] - WO 2008/034878 A2 [0007]

Claims (19)

Vorrichtung zur Bestimmung der Eigenschaften eines Mediums in Form einer Flüssigkeit oder eines weichen Materials, mit: a) einem akustischen Wellenleiter, der wenigstens zwei sich gegenüberliegende Leitelemente (1, 2) umfasst, die einen mit einem Medium (L) zu füllenden Innenraum (5) begrenzen und die bei Befüllung des Innenraums (5) mit einem Medium (L) jeweils mit einer inneren Oberfläche (11, 21) eine Grenzfläche mit dem Medium (L) ausbilden, b) einem Sender (3) zur Erzeugung akustischer Oberflächenwellen (S1) in dem Wellenleiter, c) einem Empfänger (4) zum Empfang sich entlang des Wellenleiters ausbreitender akustischer Oberflächenwellen (S2), der koppelbar ist mit einer Auswerteeinheit zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften des Mediums (L) auf Basis eines Signals, das der Empfänger (4) beim Empfang der akustischen Oberflächenwellen (S2) generiert, und d) einem Gehäuse (G), in oder an dem wenigstens die Leitelemente (1, 2), der Sender (3) und der Empfänger (4) aufgenommen sind, wobei an der jeweiligen inneren Oberfläche (11, 21) zumindest ein Teil der akustischen Oberflächenwellen (S1) in Volumenschallwellen (S3) des Mediums (L) umwandelbar ist und zumindest ein Teil der Volumenschallwellen (S3) in akustische Oberflächenwellen (S1, S2) des Wellenleiters umwandelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente (1, 2) einteilig mit dem den Sender (3) und den Empfänger (4) aufnehmenden Gehäuse (G) ausgebildet sind.Apparatus for determining the properties of a medium in the form of a liquid or a soft material, comprising: a) an acoustic waveguide having at least two opposing conducting elements ( 1 . 2 ) comprising an interior space to be filled with a medium (L) ( 5 ) and when filling the interior ( 5 ) with a medium (L) each having an inner surface ( 11 . 21 ) form an interface with the medium (L), b) a transmitter ( 3 ) for generating surface acoustic waves (S1) in the waveguide, c) a receiver ( 4 ) for receiving along the waveguide propagating surface acoustic waves (S2), which is coupled to an evaluation unit for determining physical properties of the medium (L) based on a signal that the receiver ( 4 ) when receiving the surface acoustic waves (S2), and d) a housing (G), in or on the at least the guide elements ( 1 . 2 ), the transmitter ( 3 ) and the recipient ( 4 ), wherein at the respective inner surface ( 11 . 21 ) at least a portion of the surface acoustic waves (S1) in volume sound waves (S3) of the medium (L) is convertible and at least a part of the volume sound waves (S3) in surface acoustic waves (S1, S2) of the waveguide is convertible, characterized in that the guide elements ( 1 . 2 ) in one piece with the transmitter ( 3 ) and the recipient ( 4 ) receiving housing (G) are formed. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer der inneren Oberfläche (11; 21) gegenüberliegenden äußeren Oberfläche (12; 22) eines Leitelements (1; 2) der Sender (3) und/oder der Empfänger (4) angeordnet ist.Device according to claim 1, characterized in that on one of the inner surfaces ( 11 ; 21 ) opposite outer surface ( 12 ; 22 ) of a guiding element ( 1 ; 2 ) the transmitter ( 3 ) and / or the recipient ( 4 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche (12; 22) eines Leitelements (1; 2) einen Hohlraum (H1; H2) des Gehäuses (G) berandet, in dem der Sender (3) und/oder der Empfänger (4) aufgenommen ist.Device according to claim 2, characterized in that the outer surface ( 12 ; 22 ) of a guiding element ( 1 ; 2 ) a cavity (H1, H2) of the housing (G) edges, in which the transmitter ( 3 ) and / or the recipient ( 4 ) is recorded. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (H1; H2) wenigstens eine Einführöffnung aufweist, über die der Sender (3) und/oder der Empfänger (4) in das Innere des Hohlraums (H1; H2) einführbar ist.Apparatus according to claim 3, characterized in that the cavity (H1, H2) has at least one insertion opening, via which the transmitter ( 3 ) and / or the recipient ( 4 ) is insertable into the interior of the cavity (H1, H2). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (H1; H2) durch ein Material abtragendes Fertigungsverfahren oder durch ein Gussverfahren in dem Gehäuse (G) hergestellt ist.Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the cavity (H1, H2) is defined by a material erosive manufacturing process or by a casting process in the housing (G) is made. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (H1, H2) in einem Gussverfahren um den darin anzuordnenden Sender (3) und/oder den darin anzuordnenden Empfänger (4) herum hergestellt ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the cavity (H1, H2) in a casting process around the transmitter to be arranged therein ( 3 ) and / or the recipient ( 4 ) is made around. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (H1; H2) gegenüber einem das Gehäuse (G) umgebenden Außenraum abgedichtet ist.Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the cavity (H1; H2) opposite an outer space surrounding the housing (G) sealed is. Vorrichtung nach Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3) und/oder der Empfänger (4) in einem Material, aus dem das Gehäuse (G) hergestellt ist, eingebettet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter ( 3 ) and / or the recipient ( 4 ) is embedded in a material from which the housing (G) is made. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) zwei Gehäuseabschnitte (G1, G2) mit jeweils einem der beiden sich gegenüberliegenden Leitelemente (1, 2) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (G) has two housing sections (G1, G2), each with one of the two opposing guide elements ( 1 . 2 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (a) der beiden Gehäuseabschnitte (G1, G2) voneinander und/oder eine Neigung der beiden Gehäuseabschnitte (G1, G2) relativ zueinander einstellbar ist.Device according to claim 9, characterized in that a distance (a) of the two housing sections (G1, G2) from each other and / or an inclination of the two housing sections (G1, G2) is adjustable relative to each other. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl, oder aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyoxymethylen (POM) hergestellt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (G) consists of a Metal, in particular of stainless steel, or of plastic, in particular of a polyetheretherketone (PEEK) or polyoxymethylene (POM) is. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) wenigstens eine Kabelführung aufweist, über die eine Leitung von dem Sender (3) und/oder von dem Empfänger (4) aus dem Gehäuse (G) heraus geführt ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (G) has at least one cable guide, via which a line from the transmitter ( 3 ) and / or by the recipient ( 4 ) is guided out of the housing (G). Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Leitelemente (1, 2) aus einem nicht-piezoelektrischen Material hergestellt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two guide elements ( 1 . 2 ) are made of a non-piezoelectric material. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke (d) wenigstens eines der sich gegenüberliegenden Leitelemente (1, 2) derart ist, dass gleichlaufende akustische Oberflächenwellen (S1, S2) sich sowohl entlang der inneren Oberfläche (11, 21) als auch entlang der äußeren Oberfläche (12, 22) des Leitelements (1, 2) ausbreiten.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a thickness (d) of at least one of the opposing guide elements ( 1 . 2 ) is such that concurrent surface acoustic waves (S1, S2) extend both along the inner surface ( 11 . 21 ) as well as along the outer surface ( 12 . 22 ) of the guiding element ( 1 . 2 ). Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3) und/oder der Empfänger (4) einen Wandler, insbesondere einen piezoelektrischen Interdigitalwandler, aufweisen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitter ( 3 ) and / or the recipient ( 4 ) a transducer, in particular a piezoelectric Interdigi talwandler, exhibit. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) dazu eingerichtet und vorgesehen ist, dass das zu vermessende Medium (L) durch den Innenraum (5) hindurchströmt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (G) is arranged and provided for that the medium to be measured (L) through the interior ( 5 ) flows through. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Vorrichtung eine Strömungsgeschwindigkeit des durch den Innenraum (5) hindurchströmenden Mediums (L) bestimmbar ist.Apparatus according to claim 16, characterized in that by means of the device, a flow velocity of the through the interior ( 5 ) flowing through medium (L) is determinable. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (G) wenigstens einen Sender (3) und einen Empfänger (4) aufweist, die beide einem Leitelement (1; 2) zugeordnet sind, an dessen inneren Oberfläche (11; 21) über den Sender (3) erzeugte akustische Oberflächenwellen (S2) in Volumenschallwellen (S3) umwandelbar sind, und die Vorrichtung dazu ausgebildet und eingerichtet ist, anhand der von diesem Empfänger empfangenen akustischen Oberflächenwellen (S2) eine Temperatur des Mediums (L) zu bestimmen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (G) at least one transmitter ( 3 ) and a receiver ( 4 ), both a guide element ( 1 ; 2 ) are assigned to the inner surface ( 11 ; 21 ) over the transmitter ( 3 ) are convertible into volume sound waves (S3), and the apparatus is designed and arranged to determine a temperature of the medium (L) from the surface acoustic waves (S2) received by this receiver. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitelemente als Platten (1, 2) ausgebildet sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the guide elements as plates ( 1 . 2 ) are formed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104236607A (en) * 2013-06-05 2014-12-24 比尔克特韦尔克有限公司 Device for determining properties of a medium
DE102018125923A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Rosen Swiss Ag Method and device for the non-invasive determination of properties of a multi-phase current

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076132B4 (en) * 2011-05-19 2023-03-23 Endress+Hauser Flow Deutschland Ag Device and method for determining properties of a medium
US9261484B1 (en) * 2011-09-19 2016-02-16 University Of Puerto Rico Acoustic waveguide for the detection and characterization of obstructions in liquid-filled tubes
US20160070016A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Baker Hughes Incorporated Downhole sensor, ultrasonic level sensing assembly, and method
CN108474766B (en) * 2016-01-24 2021-06-15 森萨克申公司 Method for acoustically determining properties of a medium and device for acoustically determining properties of a medium by means of a reflective element
US10451463B2 (en) * 2016-01-24 2019-10-22 Sensaction Ag Device for determining properties of a medium comprising a damping element and/or open guide element
DE102016005371A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-09 Eisenmann Se Apparatus and method for measuring at least one parameter of a treatment liquid in a surface treatment plant
DE102017110736A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Bürkert SAS measuring device
US11378708B2 (en) 2017-12-22 2022-07-05 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Downhole fluid density and viscosity sensor based on ultrasonic plate waves
FR3081999B1 (en) * 2018-05-30 2023-11-24 Buerkert Werke Gmbh & Co Kg FLUID MEASUREMENT MEANS AND FLUID MEASUREMENT MODULE FOR A FLUID MEASUREMENT MEANS
KR102026362B1 (en) * 2018-08-01 2019-09-27 서울대학교산학협력단 Ultrasonic transducers for flow velocity measurement with meta slab
FR3086388B1 (en) * 2018-09-25 2021-06-04 Buerkert Werke Gmbh & Co Kg MEASURING MEANS OF FLUID PRESENTING A FLUID BOX, AND METHOD FOR MANUFACTURING A FLUID BOX
FR3101705B1 (en) 2019-10-08 2021-12-17 Buerkert Werke Gmbh & Co Kg Fluid measuring means

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6513365B1 (en) * 1997-06-13 2003-02-04 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg Measurement of physical characsteristics or physical properties of viscous media by means of Rayleigh waves
US7208123B2 (en) * 2002-06-24 2007-04-24 Particle Measuring Systems, Inc. Molecular contamination monitoring system and method
WO2008034878A2 (en) 2006-09-20 2008-03-27 Fachhochschule Coburg Method and device for determining characteristics of a medium in form of a liquid or a soft material

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3739290A (en) 1971-05-05 1973-06-12 Secr Defence Acoustic surface wave devices
JPS5822915B2 (en) 1978-08-21 1983-05-12 ティーディーケイ株式会社 ultrasonic transducer
US4331025A (en) 1980-10-14 1982-05-25 Mapco, Inc. Methods of measuring fluid viscosity and flow rate
US4735097A (en) 1985-08-12 1988-04-05 Panametrics, Inc. Method and apparatus for measuring fluid characteristics using surface generated volumetric interrogation signals
EP0316908B1 (en) * 1987-11-20 1993-01-27 Endress + Hauser Flowtec AG Process for the measurement of mass flow rate using the coriolis principle and mass flow rate measuring apparatus using the coriolis principle
US5283037A (en) 1988-09-29 1994-02-01 Hewlett-Packard Company Chemical sensor utilizing a surface transverse wave device
US4893496A (en) * 1988-10-14 1990-01-16 Panametrics, Inc. Torsional wave fluid sensor and system
JP2565146B2 (en) 1994-12-26 1996-12-18 日本電気株式会社 Liquid quantitative transport device
US6720710B1 (en) * 1996-01-05 2004-04-13 Berkeley Microinstruments, Inc. Micropump
US6010316A (en) 1996-01-16 2000-01-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Acoustic micropump
JP3175632B2 (en) 1997-04-18 2001-06-11 松下電器産業株式会社 Scene change detection method and scene change detection device
DE19725012C1 (en) 1997-06-13 1998-11-05 Brose Fahrzeugteile Measuring physical or technical parameters of liquids, including highly viscous, doughy or pasty material
GB9823675D0 (en) * 1998-10-30 1998-12-23 Schlumberger Ltd Flowmeter
DE19850802A1 (en) * 1998-11-04 2000-05-11 Bosch Gmbh Robert Sensor arrangement for the determination of physical properties of liquids
DE19850803A1 (en) 1998-11-04 2000-05-11 Bosch Gmbh Robert Sensor arrangement and a method for determining the density and viscosity of a liquid
US6418796B1 (en) * 1999-05-06 2002-07-16 Joseph Baumoel Sonic flow measurement apparatus for tubes including sonically matched plates
US6854338B2 (en) * 2000-07-14 2005-02-15 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Fluidic device with integrated capacitive micromachined ultrasonic transducers
JP2002178507A (en) 2000-12-12 2002-06-26 Canon Inc Liquid jet head and its driving method
AU2002255906A1 (en) 2001-03-23 2002-10-08 Baumoel, Joseph Method for determining relative amounts of constituents in a multiphase flow
DE10156694B4 (en) 2001-11-17 2005-10-13 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg circuitry
US6877375B2 (en) 2002-05-06 2005-04-12 Battelle Memorial Institute System and technique for characterizing fluids using ultrasonic diffraction grating spectroscopy
US7395711B2 (en) 2002-05-06 2008-07-08 Battelle Memorial Institute System and technique for characterizing fluids using ultrasonic diffraction grating spectroscopy
DE10249542A1 (en) 2002-10-23 2004-05-06 Endress + Hauser Flowtec Ag, Reinach Device for determining and / or monitoring the volume and / or mass flow of a medium
US7010962B2 (en) * 2003-01-24 2006-03-14 Sinha Naveen N Characterization of liquids using gas bubbles
EP1559999A1 (en) * 2004-01-30 2005-08-03 Fuji Electric Systems Co., Ltd. Wedge and wedge unit for use in ultrasonic doppler flow meter
JP2005282541A (en) 2004-03-30 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd Gas compression equipment
EP1615203A1 (en) * 2004-07-07 2006-01-11 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Ultrasonic transducer system
DE102004051394B4 (en) 2004-10-21 2006-08-17 Advalytix Ag Method for moving small amounts of liquid in microchannels and microchannel system
US7360448B2 (en) * 2005-08-12 2008-04-22 Celerity, Inc. Ultrasonic flow sensor having reflecting interface
US7624650B2 (en) * 2006-07-27 2009-12-01 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for attenuating acoustic waves propagating within a pipe wall
DE102007045136A1 (en) 2006-09-20 2008-03-27 Hendrik Faustmann Method for pumping liquids e.g. for acoustic waves propagation, requires use of thin substrate for propagating acoustic surface waves
PT1959554E (en) 2007-02-14 2010-09-01 Semikron Elektronik Gmbh Converter circuit for a doubly-fed asynchronous generator with variable output power and method for its operation
DE102008028809B3 (en) 2008-06-19 2010-04-01 Repower Systems Ag Control circuit and method for inverters of wind turbines
DE102009045620A1 (en) * 2009-10-13 2011-05-19 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic flow sensor for detecting a flow of a fluid medium
DE102010040396A1 (en) * 2010-09-08 2012-03-08 Robert Bosch Gmbh Flow meter for detecting a property of a fluid medium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6513365B1 (en) * 1997-06-13 2003-02-04 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg Measurement of physical characsteristics or physical properties of viscous media by means of Rayleigh waves
US7208123B2 (en) * 2002-06-24 2007-04-24 Particle Measuring Systems, Inc. Molecular contamination monitoring system and method
WO2008034878A2 (en) 2006-09-20 2008-03-27 Fachhochschule Coburg Method and device for determining characteristics of a medium in form of a liquid or a soft material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104236607A (en) * 2013-06-05 2014-12-24 比尔克特韦尔克有限公司 Device for determining properties of a medium
CN104236607B (en) * 2013-06-05 2018-07-06 比尔克特韦尔克有限公司 For determining the device of dielectric property
DE102014106706B4 (en) * 2013-06-05 2019-10-31 Bürkert SAS Device for determining properties of a medium
DE102018125923A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Rosen Swiss Ag Method and device for the non-invasive determination of properties of a multi-phase current

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